中國(guó)含鉑廢料綜合回收現(xiàn)狀及技術(shù)概況

一、簡(jiǎn)述

廢催化劑已成為鉑族金屬重要的二次資源。催化劑因其應(yīng)用領(lǐng)域不同，要求不一 ，因而繁多。對(duì)載體催化劑而言，作為活性組分的鉑只含有百分之一以下，多數(shù)為干分之幾。盡管如此 ，因其價(jià)格昂貴 ，回收價(jià)值高 ，因此，如何從這些報(bào)廢的載體催化劑中回收提煉純鉑重新利用是研究的重點(diǎn)。

二、資源概況

1. 中國(guó)鉑族金屬資源

中國(guó)鉑族金屬資源稀少 ，我國(guó)90％礦產(chǎn)鉑族金屬來(lái)自金川公司，目前中國(guó)除鉑 、鈀外的其它鉑族金屬（銠、銥、釕、鋨）礦產(chǎn)數(shù)量太少 ，缺乏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 。與此同時(shí)，中國(guó)是世界鉑族金屬第一消耗國(guó)，依靠礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要，開(kāi)展二次資源回收，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用是發(fā)展的必由之路 。

2. 二次資源

貴金屬催化劑是石油化工的核心技術(shù)之一，能改變化學(xué)反應(yīng)速度而本身又不參與反應(yīng)。眾所周知 ，鉑的價(jià)格十分昂貴 ，而我國(guó)又是一個(gè)鉑資源相對(duì)匱乏的國(guó)家 。近年來(lái) ，由于國(guó)內(nèi)大型石油化工裝置等的不斷建設(shè) ，國(guó)內(nèi)對(duì)鉑的需求逐年增加 ，其中90%以上需要進(jìn)口，同時(shí)我國(guó)每年產(chǎn)生大量含鉑廢催化劑 。因此 ，結(jié)合我國(guó)國(guó)情 ，開(kāi)展從廢催化劑中回收貴金屬鉑的研究 ，提高鉑的回收率 ，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 。

三、國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

近年來(lái)隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視以及原油和其他金屬資源價(jià)格的上揚(yáng) ，目前對(duì)石油化工廢催化劑中鉑族金屬回收的研究，重點(diǎn)是要提高工藝技術(shù)水平，降低生產(chǎn)成本，提高回收率 ；在回收廢催化劑中鉑族金屬的同時(shí)，應(yīng)該注意環(huán)境保護(hù)，降低工藝過(guò)程中廢水、廢氣、廢渣的產(chǎn)生 ，從而達(dá)到減少環(huán)境污染 、資源綜合回收利用的目的。

四、主要回收技術(shù)

從廢催化劑中提取鉑的方法主要有火法富集和濕法富集2種 ?；鸱ǜ患然瘬]發(fā) 、高溫熔煉和金屬捕集法 ，濕法富集包括溶解載體法 、溶解活性組分法和全溶法。

4.1 火法富集工藝

4.1.1 高溫氯化揮發(fā)法

氯化揮發(fā)法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，鉑回收率高；其缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備要求較高，成本高，且難以克服氯氣的毒性；

4.1.2 高溫熔煉和金屬捕集法

這 2 種方法是將催化劑與熔劑在高溫爐中熔煉，然后將熔融的貴金屬爐渣與熔化的金屬接觸，鉑即溶解并聚集于其中。選擇捕集金屬的主要依據(jù)為鉑在其液相中的互溶度 、熔化溫度及金屬在爐渣中的損失 。

4.2 載體中鉑的濕法富集工藝

從廢載體催化劑中回收提煉金屬鉑，首先必須設(shè)法使少量的鉑與大量的載體物質(zhì)分離 ，使之得到富集，然后分離提純 ，得到所需純度的金屬鉑 。

活性組分溶解法：選擇特殊溶劑將鉑溶出而載體不溶 ，再?gòu)娜芤褐刑崛°K 。該法的優(yōu)點(diǎn)是：A l2O3載體不被破壞 ，可重復(fù)使用 ；缺點(diǎn)是鉑溶解不徹底 ，回收率較低 。

全溶解法：全溶解法是在氧化劑存在下，用一種或兩種酸混合 ，將廢催化劑的載體與活性組分同時(shí)溶解轉(zhuǎn)入溶液 ，然后再?gòu)娜芤褐刑崛°K的方法 。

濕法工藝的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單，流程簡(jiǎn)短，成本較低；其缺點(diǎn)是產(chǎn)生的大量廢液需要進(jìn)行后續(xù)處理，存在著一定的環(huán)保問(wèn)題；火法工藝過(guò)程復(fù)雜，成本高。研究認(rèn)為，在現(xiàn)有回收工藝的基礎(chǔ)上，通過(guò)工藝優(yōu)化組合，例如，開(kāi)發(fā)石油重整鉑錸廢催化劑高效清潔回收新工藝，實(shí)現(xiàn)廢催化劑鉑、錸、鋁的綜合利用具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

五、項(xiàng)目概況

國(guó)內(nèi)某石化企業(yè)，生產(chǎn)時(shí)使用氯鉑酸銨做催化劑，產(chǎn)出的廢料除含鉑外，主要是高價(jià)值有機(jī)物。這樣的有機(jī)危廢含Pt從15g/t到160g/t不等，賣(mài)方以鉑價(jià)格的2~3折出售（具體價(jià)格可進(jìn)行商務(wù)談判），買(mǎi)方有幾個(gè)盈利模式：①經(jīng)初步技術(shù)處理，得到鉑富集物，以鉑價(jià)格5~6折出售；②提取純金屬鉑，以市場(chǎng)價(jià)出售；③除了提取金屬鉑，加大研發(fā)力度，爭(zhēng)取再生廢催化劑，廢包裝桶經(jīng)環(huán)保無(wú)害化處理后銷(xiāo)售，則利潤(rùn)空間可大幅度提升（本技術(shù)提供者已經(jīng)做了前期研發(fā)工作，廢催化劑再生有了初步進(jìn)展）。該企業(yè)年產(chǎn)生有機(jī)廢棄物約800噸，單是有機(jī)物再生的價(jià)值已經(jīng)超過(guò)了貴金屬鉑的價(jià)值，因此，持續(xù)加大項(xiàng)目的研發(fā)力度，未來(lái)勢(shì)必可以獲取巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

六、建設(shè)周期及項(xiàng)目規(guī)模

項(xiàng)目建設(shè)周期約2~5個(gè)月，處理規(guī)模為1000t/a。

七、項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益概算

年處理廢催化劑1000t，基建及設(shè)備投資1500萬(wàn)元（不含流動(dòng)資金），廢料含鉑按50g/t，鉑價(jià)格按200元/g計(jì)，收率按97%計(jì)，購(gòu)入原料成本約3000元/t，平均鉑含量50g/t，加工成本3000元/t，則處理每噸廢催化劑可獲毛利潤(rùn)4000元，每年可獲毛利潤(rùn)400萬(wàn)元。當(dāng)然，如果廢催化劑(中間體)再生回收研發(fā)成功，則可獲利潤(rùn)更加可觀，超過(guò)2000萬(wàn)元。

八、項(xiàng)目發(fā)展前景

雖然未來(lái)新能源汽車(chē)的大量涌入，市場(chǎng)對(duì)鉑族金屬催化劑的需求會(huì)大幅度下降，但同時(shí)也是一個(gè)廢催化劑再生的機(jī)遇。再者，除了汽車(chē)三元催化劑，在石化、精細(xì)化工、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)，仍然離不開(kāi)鉑族金屬催化劑。建議從該有機(jī)廢催化劑項(xiàng)目個(gè)案入手，進(jìn)而向含鉑族金屬?gòu)U催化劑多行業(yè)輻射，由點(diǎn)到面全方位拓展，發(fā)揮行業(yè)示范效應(yīng)，未來(lái)必將取得上佳的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。